7 Стандарты и перспективы построения Европейской системы управления движением поездов etcs

7.1 Единый стандарт по управлению железнодорожными перевозками в Западной Европе

В последнее десятилетие в странах Европейского сообщества разрабатывается и внедряется единая система управления железнодорожными перевозками ERTMS. Создание такой системы является одним из основных направлений транспортной политики западноевропейских государств. ERTMS ставит задачи увеличения пропускной способности путей сообщения, сокращения интервалов следования поездов, увеличения скоростей международного сообщения при повышении безопасности движения.

При этом поезда и участки железных дорог оснащаются более надежным и экономичным оборудованием.

ERTMS включает в себя:

• генеральную концепцию развития автоматики на железнодорожном транспорте;

• европейскую систему безопасности и управления движением поездов ETCS;

• систему подвижной связи железнодорожного транспорта GSM-R для передачи данных и речевой информации, созданную на основе аппаратно-программных средств подвижной радиосвязи общего пользования GSM.

При разработке ERTMS предусматриваются три уровня развития системы. При этом на третьем (самом высоком) уровне предполагается переход к управлению движением поездов с использованием беспроводной связи и подвижных блок-участков при непрерывной передаче управляющей информации, когда поезда самостоятельно определяют свое местоположение и допустимую скорость движения. Однако уже на первом и втором уровнях необходимо производить анализ особенностей построения и функционирования беспроводных сотовых сетей технологической связи с целью оптимизации их структуры, пропускной способности и стоимости.

Железнодорожные сотовые сети помимо свойств, традиционно присущих сотовым сетям подвижной связи общего пользования, приобретают ряд специфических особенностей, так как должны обслуживать профессиональные группы пользователей в условиях специфического временного и пространственного распределения нагрузки.

Необходимость разработки единого стандарта систем железнодорожной радиосвязи для европейских стран была вызвана следующими обстоятельствами. На железных дорогах разных стран использовались различные аналоговые железнодорожные радиосистемы. Поезда, проходящие по железным дорогам стран Европы, либо должны менять локомотив на границе, либо иметь локомотив, оборудованный всеми существующими системами радиосвязи. Следует отметить, что для различных целей даже в пределах одной страны иногда используются разные системы радиосвязи. Успешное взаимодействие между такими системами может достигаться только в пределах определенного региона или через специальную транзитную сеть.

Новая единая система беспроводной связи функционирует в пределах железной дороги и должна охватывать всех пользователей. При этом не имеет значения, где установлен подвижный терминал - на движущемся локомотиве, у маневрового работника, у диспетчера, у электромеханика СЦБ или путевого обходчика - связь всегда должна быть в пределах обслуживаемой территории, на которой управление осуществляется центральной компьютерной системой. Кроме этого, должна быть возможность выхода в проводную сеть связи железной дороги. Все эти доводы являются существенными и для отечественных железных дорог.

В настоящее время на железнодорожном транспорте европейских стран по-прежнему используются разнородные несовместимые аналоговые системы радиосвязи. Их эксплуатация и техническое обслуживание требует значительных затрат.

В связи с этим в начале 1990-х гг. на основе разных национальных (например, DIBMOF) и общеевропейских (DEUFRAKO, MORANE, EIRENE и др.) проектов предпринимались попытки создать спецификации на унифицированную техническую платформу. Она должна обеспечивать эксплуатационную совместимость в отношении приема и передачи информации и сообщений для удовлетворения высоких требований железных дорог к безопасности и эксплуатационной готовности. Следует отметить о проведении многофакторного сравнения систем TETRA, GSM и систем с малыми зонами действия. На основании выработанных рекомендаций МСЖД в 1993 г. принял решение об использовании GSM-R в качестве будущей системы радиосвязи с подвижными объектами на железнодорожном транспорте.

В дальнейшем Европейская комиссия выпустила директивы 96/48/ЕС и 2001/16/ЕС, в которых сформулированы основные требования к эксплуатационной совместимости европейских железнодорожных сообщений и содержатся ссылки на соответствующие технические спецификации (TSI). В свою очередь, в спецификации TSI имеются ссылки на функциональные и оперативные спецификации EIRENE (European Integrated Railway Radio Enhanced Network - европейском интегрированном развитии железнодорожной сети радиосвязи). При этом использованы соответствующие детальные стандарты Европейского комитета по стандартизации в области электротехники (CENELEC) и Европейского института стандартизации в области электросвязи (ETSI) и в первую очередь на стандарта GSM.

Стандарт GSM-R, поддержку которому оказывал МСЖД, создавался путем внесения специализированных функций и свойств в стандарт GSM института ETSI для общедоступных сетей сотовой радиосвязи. В 1997 г. 32 страны Западной Европы подписали меморандум о взаимопонимании, в котором учтены требования EIRENE на эксплуатационную совместимость и координацию частот. Все эти страны, за малым исключением, подписали договор о создании сетей GSM-R, позволяющих построить совместимую в масштабах Европы систему радиосвязи для железных дорог. Важную роль в этом процессе играет новая европейская система управления движением поездов ERTMS/ETCS.

Принятое Европейским союзом в 1999 г. решение о выделении исключительно для нужд железнодорожного транспорта полосы частот в диапазоне 900 МГц имеет большое стратегическое значение. С созданием сетей GSM-R в рамках проекта ERTMS/ETCS появляется возможность для реализации систем АЛСН непрерывного типа на базе радиосвязи.